KR20090104793A - 금속 회로기판 다층 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터,전원공급장치,인버터,컨버터등이 탑재되어 내열성이 요구되는 전자기기등 금속기판 다층 제조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 방열성, 전기자성,자폐성등이 우수하도록 한 금속 메탈인쇄회로기판을 다층 인쇄회로기판으로 제조하는 것이다.본 발명에 따른 금속 메탈인쇄회로기판 다층은 금속보드(10)의 한 면에 동박 필름(1)을 접착한 후, 1차 홀가공을 하여 접속용 홀(11)을 형성하고, 접속용 홀(11)에 충진되도록 금속보드(의)타면에 절연접착제(2)를 도포함과 동시에 통상의 동박 필름(1)을 접착하여 양면에 회로층을 갖는 메탈더블사이드보드(A2)를 형성하고, 상기 접속용홀(11)의 내주면에 절연층(12)이 형성되도록 2차 홀가공을 한 후, 화학 동도금처리와 부식처리와 전기동도금처리를 하여 메탈더블사이드보드(A2) 양면에 인쇄패턴을 형성하고 상기 접속용 홀(11)에는 동코팅층(13)을 형성하게 된다.

인쇄회로기판(Al METAL PCB),금속기판,방열,핫프레스

Description

금속 회로기판 다층 제조방법{Making Method Of Metal Multi PCB}

본 발명은 주로 모터, 전원공급장치, 인버터, 컨버터 등이 탑재되어 내열성이 요구되는 전자기기에 사용되는 다층 금속회로기판의 제조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 방열성과 전기자성과 자폐성 등이 우수하도록 한 다층 금속인쇄회로기판으로 제조되는 것이다.

종래의 인쇄회로기판은 베이스층이 페놀릭, 에폭시수지 등의 열경화성 수지로 된 수지보드에 동박필름을 입혀 인쇄패턴을 형성한 것을 주로 사용하고 있다.한편, 점차 전자기기의 소형화와 고성능화에 따라 다층 인쇄회로기판을 널리 사용하고 있으나, 이러한 종래의 인쇄회로기판은 베이스층이 수지보드로 되어 있어 물성상 회로소자의 고발열에 대한 방열성 및 난연성이 부족하여 인쇄회로기판의 적층기술의 발전에 큰 지장을 주고 있는 실정이다. 또한, 베이스층이 수지보드로 된 종래의 인쇄회로기판은 재활용이 불가하여 환경오염을 시키는 폐해도 있다.

본 발명은 금속보드를 베이스층으로 형성하고, 이 금속보드를 이용하여 회로층을 다층으로 형성되는 다층 금속인쇄회로기판의 제조방법을 제공함으로서 회로소자의 고발열에 대한 방열성 및 난연성을 향상시키고 재활용이 가능한 다층 금속인쇄회로기판의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 다층 금속인쇄회로기판은 금속보드(10)의 일면에 통상의 동박필름(1)을 절연접착제(2)로 접착하여 동박으로 된 회로층과 금속으로 된 베이스층을 갖는 메탈 싱글사이드보드(A1)를 형성하는 단계와, 상기 메탈 싱글사이드보드(A1)에 1차 홀가공을 하여 상기 동박필름(1)과 상기 금속보드(10)를 관통하는 접속용 홀(11)을 형성하는 예비 홀형성단계와, 상기 접속용 홀(11)에 충진되도록 금속보드(10)의 타면에 절연접착제(2)를 도포함과 동시에 통상의 동박필름(1)을 접착함으로서 금속보드(10)로 된 베이스층의 양면에 동박필름(1)으로 된 회로층을 갖는 메탈 더블사이드보드(A2)를 형성하는 단계와, 절연접착제(2)가 경화된 후 상기 접속용 홀(11)의 내주면에 절연층(12)이 형성되도록 상기 메탈더블사이드보드(A2)에 2차 홀가공을 하는 정밀 홀형성단계와, 상기 메탈 더블사이드보드(A2)에 화학 동도금처리와 부식처리와 전기 동도금처리를 하여 상기 메탈 더블사이드보드(A2) 양면에 인쇄패턴을 형성하고 상기 접속용 홀(11)에는 동코팅층(13)을 형성하는 패턴형성단계와, 상기 패턴형성단계를 완료한 메탈 더블사이드보드(A2)는 통상의 핫프레 스기기를 이용하여 적층물을 진공압착시키는 핫프레스 단계로 제조된다.

주로 모터, 전원공급장치, 인버터, 컨버터 등이 탑재되어 내열성이 요구되는 전자기기에 사용되는 다층 금속회로기판의 제조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 방열성과 전기자성과 자폐성 등이 우수하도록 한 다층 금속인쇄회로기판으로 제조되는 것이다.점차 전자기기의 소형화와 고성능화에 따라 다층 인쇄회로기판을 널리 사용하고 있으나, 이러한 종래의 인쇄회로기판은 베이스층이 수지보드로 되어 있어 물성상 회로소자의 고발열에 대한 방열성 및 난연성이 부족하여 인쇄회로기판의 적층기술의 발전에 큰 지장을 주고 있는 실정이다.금속보드를 베이스층으로 형성하고, 이 금속보드를 이용하여 회로층을 다층으로 형성되는 다층 금속인쇄회로기판의 제조방법을 제공함으로서 회로소자의 고발열에 대한 방열성 및 난연성을 향상시키고 재활용이 가능한 다층 금속인쇄회로기판의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 상술한 바와같이, 본 발명에 따라 제조된 금속 다층인쇄회로기판은 베이스층이 금속보드(10)로 되어 있으므로 방열성과 난연성이 우수하여 고발열성 정밀기기에 유용하게 사용할 수 있으며, 가공시에도 치수안정성이 양호하여 고품질의 적층회로기판을 제공할 수 있는 장점이 있다.또한, 본 발명은 베이스층이 금속재로 되어 있으므로 재활용이 가능하고 그 만큼 산업폐기물을 줄일 수 있는 이점이 있다.

본 발명에 따른 다층 금속인쇄회로기판은 금속 보드(10)의 일면에 통상의 동박필름(1)을 접착하여 동박으로 된 회로층과 금속으로 된 베이스층을 갖는 메탈 싱글사이드보드(A1)를 형성하는 단계와, 상기 메탈 싱글 사이드 보드(A1)에 1차 홀가공을 하여 상기 동박필름(1)과 상기 금속 보드(10)를 관통하는 접속용 홀(11)을 형성하는 예비 홀 형성단계와, 상기 접속용 홀(11)에 충진되도록 금속 보드(10)의 타면에 절연접착제(2)를 도포함과 동시에 통상의 동박필름(1)을 접착함으로서 금속보드(10)로 된 베이스층의 양면에 동박필름(1)으로 된 회로층을 갖는 메탈 더블 사이드 보드(A2)를 형성하는 단계와, 절연접착제(2)가 경화된 후 상기 접속용 홀(11)의 내주면에 절연층(12)이 형성되도록 상기 메탈 더블 사이드 보드(A2)에 2차 홀 가공을 하는 정밀 홀 형성단계와, 상기 메탈 더블 사이드 보드(A2)에 화학 동 도금처리와 부식처리와 전기 동 도금처리를 하여 상기 메탈 더블 사이 드보드(A2) 양면에 인쇄패턴을 형성하고 상기 접속용 홀(11)에는 동 코팅층(13)을 형성하는 패턴형성단계와, 상기 패턴형성단계를 완료한 메탈 더블사이드 보드(A2)는 통상의 핫프레스기기를 이용하여 적층물을 진공압착시키는 핫 프레스단계로 제조된다.본 발명에서 베이스층으로 구비되는 금속 보드(10)는 규격에 따라 두께가 0.1mm이상, 1.0mm, 1.6mm, 2.0mm 등으로 제공되며, 규소강판, 아연도강판, 알루미늄판 등 방열성과 난연성이 좋은 금속재료가 사용된다.그리고 본 발명에 따른 동박필름(1)은 압연동과 전기동으로 구분되며, 도 1에 도시한 바와 같이, 폴리이미드로 된 필름(1a)에 동박(1c)을 접착제(1b)로 접착시킨 것이다.

이하에서, 본 발명의 제조방법을 공정 단계별로 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 도 2에서, 메탈 싱글 사이드 보드(A1)를 형성하는 단계에서는 금속 보드(10)의 일면에 통상의 동박필름(1)을 절연접착제(2)로 접착하여 금속으로 된 베이스층의 일면에 동박으로 된 회로층이 형성된다. 이때 절연접착제(2)는 폴리이미드 또는 에폭시수지본드를 사용하여 금속 보드(10)에 도포한 후 동박필름(1)을 접착시키게 된다.

도 3에서, 예비 홀 형성단계에서는 기판에 접속용 홀(11)을 형성하기 위한 공정으로서 메탈 싱글 사이드 보드(A1)의 회로층과 베이스층이 관통되도록 회로 설계자의 회로설계에 따라 그 개수와 형성지점이 결정된다. 이 예비 홀 형성단계에서는 2차 홀가공을 염두하여 실제 필요한 홀 직경보다 35㎛정도 크게 가공하는 것이 바람직하며, 이러한 예비 홀의 직경은 후술하는 메탈 더블 사이드 보드(A2)를 형성단계에서 형성되는 절연층(12)의 두께를 결정하게 된다.

도 4에서, 메탈 더블 사이드 보드(A2)를 형성하는 단계에서는 전단계에서 형성된 접속용 홀(11)에 절연접착제(2)를 충진되도록 함과 아울러 금속 보드(10)의 타면에 절연접착제(2)를 도포한 후에 통상의 동박필름(1)을 접착함으로써 금속 보드(10)로 된 베이스층의 양면에 회로층을 구비하게 된다.이와 같은 메탈 더블 사이드 보드(A2)는 라미네이션(Lamination)처리를 하여 적층물의 두께를 일정하게 하면서 절연접착제(2)에 포함된 기포를 배출시키는 것이 바람직하며, 이러한 기술은 인쇄회로기판을 제조하는 당 업계에서 통상적으로 실시하는 것이다.

도 5에서, 정밀 홀 형성단계에서는 메탈 더블 사이드 보드(A2)에서 절연접착제(2)가 상온에서 경화된 후 절연접착제(2)가 충진된 접속용 홀(11)을 보다 작은 직경으 로 재차 홀 가공함으로써 그 내주면에 절연층(12)을 형성하게 된다.

도 6에서, 패턴형성단계에서는 메탈 더블 사이드보드(A2)에 화학동도금처리와 부식처리와 전기 동도금처리를 실시하여 메탈 더블 사이드 보드(A2) 양면의 회로층에 인쇄패턴을 형성하고 접속용 홀(11)의 내주면에는 동 코팅층(13)이 형성되므로 양쪽의 인쇄패턴이 전기적으로 접속된다.

도 7에서, 핫 프레스 단계는 메탈 더블 사이드 보드(A2)를 통상의 핫프레스 기기를 이용하여 적층물을 진공압착시키는 공정으로서, 도 7에 도시한 바와 같이, 시간대별로 온도와 압력을 달리하여 핫프레스(hot press)를 실시하게 된다.

본 발명은 이와 같은 단계를 순서적으로 실시함으로서 회로층이 다층으로 형성되며베이스층이 금속 보드(10)로 된 다층 금속인쇄회로기판이 제조된다.

도 1 내지 도 6은 본 발명에 따른 다층 금속회로기판의 제조과정을 설명하기 위한 제조공정별 기판의 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1; 동박필름 1a; 필름 1b; 접착제

1c; 동박 2; 절연접착제 10; 금속 보드

11; 접속용 홀 12; 절연층 13; 동 코팅층

A1; 메탈 싱글 사이드 보드 A2; 메탈 더블 사이드 보드

도 2, 메탈 싱글 사이드 보드(A1)를 형성하는 단계

도 3, 예비 홀 형 성단계에서는 기판에 접속용 홀(11)을 형성하기 위한 공정

도 4, 메탈 더블 사이드 보드(A2)를 형성하는 단계

도 5, 정밀 홀 형성단계

도 6, 패턴형성단계

도 7은 본 발명에 따른 제조과정에서 기판의 핫프레스 처리선도.

Claims (6)

1. 금속 보드(10)의 일면에 통상의 동박필름(1)을 절연접착제(2)로 접착하여 동박으 로 된 회로층과 금속으로 된 베이스층을 갖는 메탈 싱글 사이드 보드(A1)를 형성하는 단계
2. 상기 메탈 싱글 사이드 보드(A1)에 1차 홀가공을 하여 상기 동박필름(1)과 상기 금속 보드(10)를 관통하는 접속용 홀(11)을 형성하는 예비 홀 형성 단계
3. 상기 접속용 홀(11)에 충진되도록 금속 보드(10)의 타면에 절연접착제(2)를 도포함과 동시에 통상의 동박필름(1)을 접착함으로서 금속 보드(10)로 된 베이스층의 양면에 동박으로 된 회로층을 갖는 메탈 더블 사이드 보드(A2)를 형성하는 단계
4. 절연접착제(2)가 경화된 후 상기 접속용 홀(11)의 내주면에 절연층(12)이 형성되도록 상기 메탈 더블 사이드 보드(A2)에 2차 홀 가공을 하는 정밀 홀 형성 단계
5. 상기 메탈 더블 사이드 보드(A2)에 화학 동 도금처리와 부식처리와 전기 동 도금처리를 하여 상기 메탈 더블 사이드 보드(A2) 양면에 인쇄패턴을 형성하고 상기 접속용 홀(11)에는 동 코팅층(13)을 형성하는 패턴형성단계
6. 상기 패턴형성단계를 완료한 메탈 더블 사이드 보드(A2)는 통상의 핫 프레스기기를 이용하여 적층물을 진공압착시키는 완성단계로 제조되는 것을 특징으로 하는 다층 금속인쇄회로기판.

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